Estudio dinámico de los movimientos

Todos los movimientos estudiados han sido definidos y analizados bajo un punto de vista cinemático, es decir, considerando su comportamiento, peor no las causas que lo originan.

Sin embargo, teniendo en cuenta que el comportamiento de cualquier movimiento obedece a la naturaleza de la acción que lo produce, es posible definir y estudiar un movimiento bajo un punto de vista dinámico, esto es, analizando las fueras que lo producen.

Movimiento uniforme

En un movimiento uniforme la velocidad se mantiene constante y, en consecuencia, al no haber aumento de velocidad, la aceleración en cualquier instante del movimiento es nula.

Si en el principio fundamental de la dinámica:

Sustituimos el valor , resulta:

Siendo

Este resultando permite dar una definición del movimiento uniforme: Movimiento uniforme es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es nula.

Movimiento uniformemente acelerado

En el movimiento uniformemente acelerado, la aceleración mantiene constante durante el transcurso del mismo; en consecuencia, y puesto que la masa es evidentemente constante, según el principio fundamental de la dinámica se puede expresar:

F= m ∙ a= constante · constante = constante

Este resultado permite dar la siguiente definición: Movimiento uniformemente acelerado es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él es constante.

Movimiento circular uniforme

Un cuerpo con movimiento circular uniforme posee una aceleración denominada Normal o centrípeta dirigida hacia el centro de la trayectoria y cuyo módulo es:

Para que esto sea posible, es preciso que sobre el móvil actúe una fuerza de la misma dirección y sentido, es decir, dirigida hacia el centro y cuyo modulo según el principio fundamental de la dinámica sea:

Esta fuerza, denominada fuerza centrípeta, tiene un valor constante, ya que la masa, el módulo de la velocidad y el radio de la trayectoria lo son. En consecuencia, podemos dar la siguiente definición dinámica del movimiento circular uniforme: Movimiento circular uniforme es el que posee un móvil cuando la resultante de las fuerzas que actúan sobre él tiene un módulo constante y su dirección es perpendicular a la velocidad instantánea.

Movimiento armónico

En un movimiento armónico la aceleración es proporcional a la elongación según la ecuación:

Sustituyendo este valor en la ecuación fundamental de la dinámica, determinamos la fuerza:

Finalmente, considerando que  es una constante positiva a la que se denomina resulta:

Este resultando  permite dar la siguiente definición dinámica del movimiento armónico: movimiento armónico es el que posee un móvil cuando sobre el actúa una fuerza variable directamente proporcional a la elongación y de sentido contrario a la misma.